Java併發編程：Callable、Future和FutureTask

時間 2019-11-19

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Java併發編程：Callable、Future和FutureTaskhtml

　　在前面的文章中咱們講述了建立線程的2種方式，一種是直接繼承Thread，另一種就是實現Runnable接口。java

　　這2種方式都有一個缺陷就是：在執行完任務以後沒法獲取執行結果。編程

　　若是須要獲取執行結果，就必須經過共享變量或者使用線程通訊的方式來達到效果，這樣使用起來就比較麻煩。併發

　　而自從Java 1.5開始，就提供了Callable和Future，經過它們能夠在任務執行完畢以後獲得任務執行結果。ide

　　今天咱們就來討論一下Callable、Future和FutureTask三個類的使用方法。如下是本文的目錄大綱：函數

　　一.Callable與Runnablespa

　　二.Future線程

　　三.FutureTaskcode

　　四.使用示例htm

　　如有不正之處請多多諒解，並歡迎批評指正。

　　請尊重做者勞動成果，轉載請標明原文連接：

　　http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3949310.html

一.Callable與Runnable

　　先說一下java.lang.Runnable吧，它是一個接口，在它裏面只聲明瞭一個run()方法：

public interface Runnable {

    public abstract void run();

}

　　Callable位於java.util.concurrent包下，它也是一個接口，在它裏面也只聲明瞭一個方法，只不過這個方法叫作call()：　　因爲run()方法返回值爲void類型，因此在執行完任務以後沒法返回任何結果。

public interface Callable<V> {

    /**

     * Computes a result, or throws an exception if unable to do so.

     *

     * @return computed result

     * @throws Exception if unable to compute a result

     */

    V call() throws Exception;

}

　　那麼怎麼使用Callable呢？通常狀況下是配合ExecutorService來使用的，在ExecutorService接口中聲明瞭若干個submit方法的重載版本：　　能夠看到，這是一個泛型接口，call()函數返回的類型就是傳遞進來的V類型。

<T> Future<T> submit(Callable<T> task);

<T> Future<T> submit(Runnable task, T result);

Future<?> submit(Runnable task);

　　第一個submit方法裏面的參數類型就是Callable。

　　暫時只須要知道Callable通常是和ExecutorService配合來使用的，具體的使用方法講在後面講述。

　　通常狀況下咱們使用第一個submit方法和第三個submit方法，第二個submit方法不多使用。

二.Future

　　Future就是對於具體的Runnable或者Callable任務的執行結果進行取消、查詢是否完成、獲取結果。必要時能夠經過get方法獲取執行結果，該方法會阻塞直到任務返回結果。

　　Future類位於java.util.concurrent包下，它是一個接口：

public interface Future<V> {

    boolean cancel(boolean mayInterruptIfRunning);

    boolean isCancelled();

    boolean isDone();

    V get() throws InterruptedException, ExecutionException;

    V get(long timeout, TimeUnit unit)

        throws InterruptedException, ExecutionException, TimeoutException;

}

cancel方法用來取消任務，若是取消任務成功則返回true，若是取消任務失敗則返回false。參數mayInterruptIfRunning表示是否容許取消正在執行卻沒有執行完畢的任務，若是設置true，則表示能夠取消正在執行過程當中的任務。若是任務已經完成，則不管mayInterruptIfRunning爲true仍是false，此方法確定返回false，即若是取消已經完成的任務會返回false；若是任務正在執行，若mayInterruptIfRunning設置爲true，則返回true，若mayInterruptIfRunning設置爲false，則返回false；若是任務尚未執行，則不管mayInterruptIfRunning爲true仍是false，確定返回true。　　在Future接口中聲明瞭5個方法，下面依次解釋每一個方法的做用：

isCancelled方法表示任務是否被取消成功，若是在任務正常完成前被取消成功，則返回 true。
isDone方法表示任務是否已經完成，若任務完成，則返回true；
get()方法用來獲取執行結果，這個方法會產生阻塞，會一直等到任務執行完畢才返回；
get(long timeout, TimeUnit unit)用來獲取執行結果，若是在指定時間內，還沒獲取到結果，就直接返回null。

　　也就是說Future提供了三種功能：

　　1）判斷任務是否完成；

　　2）可以中斷任務；

　　3）可以獲取任務執行結果。

　　由於Future只是一個接口，因此是沒法直接用來建立對象使用的，所以就有了下面的FutureTask。

三.FutureTask

　　咱們先來看一下FutureTask的實現：

public class FutureTask<V> implements RunnableFuture<V>

　　FutureTask類實現了RunnableFuture接口，咱們看一下RunnableFuture接口的實現：

public interface RunnableFuture<V> extends Runnable, Future<V> {

    void run();

}

　　能夠看出RunnableFuture繼承了Runnable接口和Future接口，而FutureTask實現了RunnableFuture接口。因此它既能夠做爲Runnable被線程執行（看成線程時自動調用run方法），又能夠做爲Future獲得Callable的返回值。

　　FutureTask提供了2個構造器：

public FutureTask(Callable<V> callable) {

}

public FutureTask(Runnable runnable, V result) {

}

　　事實上，FutureTask是Future接口的一個惟一實現類。

四.使用示例

　　1.使用Callable+Future獲取執行結果

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

        Task task = new Task();

        Future<Integer> result = executor.submit(task);

        executor.shutdown();

         

        try {

            Thread.sleep(1000);

        } catch (InterruptedException e1) {

            e1.printStackTrace();

        }

         

        System.out.println("主線程在執行任務");

         

        try {

            System.out.println("task運行結果"+result.get());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (ExecutionException e) {

            e.printStackTrace();

        }

         

        System.out.println("全部任務執行完畢");

    }

}

class Task implements Callable<Integer>{

    @Override

    public Integer call() throws Exception {

        System.out.println("子線程在進行計算");

        Thread.sleep(3000);

        int sum = 0;

        for(int i=0;i<100;i++)

            sum += i;

        return sum;

    }

}

　　執行結果：

　　2.使用Callable+FutureTask獲取執行結果

public class Test {

    public static void main(String[] args) {

        //第一種方式

        ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

        Task task = new Task();

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);

        executor.submit(futureTask);

        executor.shutdown();

         

        //第二種方式，注意這種方式和第一種方式效果是相似的，只不過一個使用的是ExecutorService，一個使用的是Thread

        /*Task task = new Task();

        FutureTask<Integer> futureTask = new FutureTask<Integer>(task);

        Thread thread = new Thread(futureTask);

        thread.start();*/

         

        try {

            Thread.sleep(1000);

        } catch (InterruptedException e1) {

            e1.printStackTrace();

        }

         

        System.out.println("主線程在執行任務");

         

        try {

            System.out.println("task運行結果"+futureTask.get());

        } catch (InterruptedException e) {

            e.printStackTrace();

        } catch (ExecutionException e) {

            e.printStackTrace();

        }

         

        System.out.println("全部任務執行完畢");

    }

}

class Task implements Callable<Integer>{

    @Override

    public Integer call() throws Exception {

        System.out.println("子線程在進行計算");

        Thread.sleep(3000);

        int sum = 0;

        for(int i=0;i<100;i++)

            sum += i;

        return sum;

    }

}

　　若是爲了可取消性而使用 Future 但又不提供可用的結果，則能夠聲明 Future<?> 形式類型、並返回 null 做爲底層任務的結果。